На сколько увеличилась температура газа, когда идеальный газ массой 0,25 кг расширялся изобарически, совершая работу

Суть вопроса: Идеальный газ и изобарическое расширение

Объяснение:
Идеальный газ - это модель, которая описывает поведение газов на основе некоторых упрощений. Важными параметрами идеального газа являются давление (P), объем (V), количество вещества (n) и температура (T). Связь между этими параметрами определяется уравнением состояния идеального газа: PV = nRT, где R - универсальная газовая постоянная и соответствует 8,314 Дж/(моль·К).

Изобарическое расширение - это процесс расширения газа при постоянном давлении. В данной задаче предполагается, что газ расширяется изобарически, то есть его давление остается постоянным.

Для решения задачи применим уравнение состояния идеального газа и формулу для работы W, совершаемой газом при расширении:
W = PΔV, где ΔV - изменение объема газа.

Согласно условию задачи, работа совершена в размере 4,15×10^4 Дж. Также дано, что масса газа равна 0,25 кг, а молекулярная масса газа составляет 0,002 кг/моль.

Чтобы найти изменение объема газа ΔV, используем формулу:
ΔV = (молярная масса газа * масса газа) / нормальное количество вещества

Затем, используем найденное значение ΔV, чтобы найти изменение температуры газа ΔT:
ΔT = W / (n * R)

Подставим известные значения в формулы и найдем значение изменения температуры газа.

Доп. материал:
Известно, что масса газа составляет 0,25 кг, молекулярная масса газа равна 0,002 кг/моль, а совершенная работа равна 4,15×10^4 Дж. Найдите на сколько увеличилась температура газа.

Решение:
Молярная масса газа: 0,002 кг/моль
Масса газа: 0,25 кг
Совершенная работа: 4,15×10^4 Дж

Чтобы найти ΔV, используем формулу:
ΔV = (0,002 кг/моль * 0,25 кг) / (0,002 кг/моль) = 0,25 моль

Теперь найдем ΔT, используя формулу:
ΔT = (4,15×10^4 Дж) / (0,25 моль * 8,314 Дж/(моль·К)) ≈ 199 К

Таким образом, температура газа увеличилась примерно на 199 К.

Совет:
При решении подобных задач помните, что давление газа в изобарическом процессе остается постоянным, а уравнение состояния идеального газа (PV = nRT) может быть использовано для решения задач, связанных с идеальными газами.

Упражнение:
Идеальный газ расширяется изобарически, совершая работу в размере 5×10^4 Дж. Масса газа составляет 0,3 кг, а молекулярная масса газа равна 0,004 кг/моль. На сколько увеличилась температура газа?